Submitted : 28 November Revised : 4 December Accepted : 8 December
PENGARUH WAKTU DAN KECEPATAN PENGADUKAN TERHADAP EMULSI MINYAK BIJI MATAHARI (Helianthus annuus L .) DAN AIR
Denni Kartika Sari 1* , Retno Sulistyo Dhamar Lestari 1
1 Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayas, Jln Jendral Sudirman Km 3. Cilegon
* Email: denni_123456@yahoo.com

## Abstrak
Sistem  emulsi  yang  stabil  umumnya  diinginkan  dalam  industri  kimia  baik  itu  dalam  bidang  farmasi, pangan,kosmetik dan lain lain,  Salah satunya adalah emulsi minyak dan air dalam bidang farmasi yang berfungsi untuk  menutupi  bau  dari  minyak.  Minyak  biji  matahari  memiliki  manfaat  dibidang  pangan,  obat  dan  juga kosmetik  .  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  pengaruh  variasi  kecepatan  dan  lama  waktu pengadukan  terhadap  viskositas  dan  homogenisasi  minyak  biji  matahari  dan  air,  metode  penelitian  dengan memvariasikan waktu pengadukan 3, 5 dan 7 menit, kecepatan pengadukan 2000, 4000 dan 6000 rpm dengan perbandingan  air  dan  minyak  5:2,  diketahui  bahwa  semakin  lama  dan  tinggi  kecepatan  pengadukan  akan menurukan viskositas dan memperlambat waktu pemisahan
Kata Kunci :  Emulsi, Minyak Biji Bunga Matahari, Waktu, Kecepatan Pengadukan

## Abstract
System stable emulsion is generally desirable in the chemical industry both in the fields of pharmaceuticals, food, cosmetics and others, One of them is oil and water emulsion in the pharmaceutical field that serves to reduce the smell of oil. Sunflower seed oil have benefits in the field of foods, drugs and cosmetics. The aim of this study was to determine the effect of variations in a time and stirring speed on viscosity and homogenization of sunflower seed oil and water, by varying the time stirring 3.5 and 7 minutes, stirring speed 2000, 4000 and 6000 rpm with water and oil ratio of 5: 2, it is known that the longer and higher stirring speed will lower the viscosity and slow down time separation
Keywords : Emulsion, Sunflower Oil, Time, Speed Stirring

## 1. PENDAHULUAN
Proses  pencampuran  (homogenisasi)  banyak dilakukan  dan  dibutuhkan  dalam  industri  pangan, kosmetik,  farmasi,  dan  lain  lain  ,  Perkembangan terkait penelitian emulsi terus berkembang, mengingat  manfaat  emulsi  salah  satunya    dalam industri farmasi pembentukan emulsi dapat mengurangi bau dan rasa yang tidak enak dari minyak, pengembangan  lebih  lanjut  sebagai  pengahantar  obat secara transdermal.
Emulsi  adalah  suatu  system  terdispersi  kasar  dari dua  atau  lebih  cairan  yang  tidak  larut  satu  sama  lain,
atau  dapat  diartikan  dimana  suatu  cairan  yang  satu terdispersi dalam cairan yang lain (Edy, 2007). Emulsi dikategorikan  ke  dalam  tiga  jenis  yaitu  emulsi makroemulsil,  mikroemulsi  dan  nanoemulsi    yang dibedakan  berdasarkan  ukuran  partikel,  stabilitas, fase  terdispersi  dan  kenampakannya  ( Surh  et  al., 2006) . Makroemulsi  memiliki  ukuran  partikel  diatas 100  nm,  mikroemulsi  dan  nanoemulsi  memiliki ukuran partikel < 25 nm untuk mikroemulsi dan < 100 nm untuk nanoemulsi (Rao and McClements, 2011).
Secara  kinetika ( kinetically  stable ), makroemulsi dan  nanoemulsi  lebih  stabil sedangkan mikroemulsi

## JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip
stabil  secara  termodinamika  ( thermodynamically stable ) Kenampakan  emulsi  konvensional  terlihat keruh atau tidak tembus cahaya (buram) , mikroemulsi kenampakannya  jernih  (transparan),  sedangkan nanoemulsi  kenampakannya  cenderung  transparan atau  sedikit  keruh  (Setyaningrum,2015).  Pada penelitian ini akan dibentuk makroemulsi minyak biji matahari dan air.
Bunga  matahari (Helianthus  annuus L .) masuk dalam  famili compositae. Bunga matahari berasal dari Meksiko  dan  Peru  Amerika  Latin.  (Dewa,2012). Komposisi  minyak  biji  bunga  mengandung  asam linoleat  44-72%  dan  asam  oleat  11,7%  selain  itu mengandung β-sitosterol ,  flavonoid  dan linoleic  acid yang  mampu  memacu  proses  penyembuhan  luka  dan sudah dipakai pada pengobatan tradisional (Rodhiyah).  Minyak  biji  bunga  matahari  memiliki kandungan utama berupa triasilgliserol (98-99%), dan sebagian  kecil  berupa  fosfolipid,  tokoferol,  sterol,  dan lilin.  (Husna, 2012).
Faktor  faktor  yang  mempengaruhi    pembentukan emulsi  diantaranya,  suhu,  waktu  pengadukan,  dan kecepatan pengadukan (Ayu,2011). Nurul, 2012 dalam penelitiannya  menyatakan  bahwa  emulsi  minyak  biji bunga  matahari  memiliki  efek  dalam  menjaga kelembaban  kulit,  penggunaan  emulsi  biji  bunga matahri  dengan  penambahan  surfaktan  sebesar  1  % sebagai  bahan  pelapis  buah  tomat  memiliki  pengaruh nyata  terhadap  masa  dan  umur  simpan  buah  tomat namundalam  penelitian  ini  tidak  dilakukan  variasi surfaktan  maupun  stabilitas  dari  emulsi  itu  sendiri pengaruhnya terhadap pelapisan mutu buah. Penambhan  surfaktan  komersial  (tween  80,  dodecyl sulfate,  polyoxyethylene  sorbitan  mono  laurat  dan dodecyl  trimethyl  amonium  bromide  terhadap stabilitas  biji  bunga  matahri  tidak  selalu  menunjukan penambhan  surfaktan  dapat  meningkatkan  stabilitas emusli  dari  minyak  biji  bunga  matahari  (Ian,2007). Minyak  biji  bunga  matahari  dalam  penelitian  yang dilakukan  oleh  Daniel,  2009  menyatakan  bahwa emulsi  biji  bunga  matahai  memiliki  natural  emulsi dalam  aplikasinya  terhadapa  bahan  pangan  sehingga dapat meningkatkan stabilitas emulsi meskipun tanpa penambahan surfaktan. Penelitian terhadap pembuatan emulsi biji bunga matahari dan air dengan penambahan  variasi  kecepatan  pengadukan  dan  lama waktu  pengadukan  tanpa  penambahan  surfaktan belum  dilakukan  diharapkan  peneilitian  ini  dapat menjadi  dasar  penelitian  lanjutan  pada  penelitian pembentukan emulsi minyak biji bunga matahari.

## 2. METODOLOGI

## 2.1 Bahan dan Alat
Air  aquadest,  minyak  biji  matahari,  pipet,gelas beker,  gelas  ukur,  viscometer  ostwald,  homogenizer, neraca analitik.

## 2.2 Prosedur Penelitian
Variable  tetap  dalam  penelitian  ini  adalah perbandingan minyak biji matahari dan air , 5 : 2, 5 ml aquadest  dicampurkan  dengan  2  ml  minyak  biji matahari  kemudian  dilakukan  pengadukan  dengan
menggunakan  homoginezer  dengan  variasi  kecepatan pengadukan  2000  rpm,  4000  rpm  dan  6000  rpm, variasi lama waktu pengadukan, 7 menit, 5 menit dan 3  menit,  kemudian  dilakukan  pengukuran  densitas dan  viskositas  dengan  menggunkan  viscometer Ostwald.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Emulsi  yang  terbentuk  pada  penelitian  ini  adalah jenis  emulsi  makroemulsi    dengan  ukuran  partikel diatas  100  nm  dengan  penampakan  keruh,  seputih susu tidak tembus cahaya (buram) , dapat dilihat pada gambar  1.b.  pengaruh  kecepatan  pengadukan  dapat dilihat  pada  gambar  1.a  penampakan  emulsi  dengan kecepatan  2000  rpm  selama  3  menit  emulsi  tidak terjadi.  Hal  ini  berlaku  pula  untuk  emulis  dengan kecepatan 2000 rpm untuk 5 dan 7 menit.
Peningkatan kecepatan dan lama waktu pengadukan berperan dalam pembentukan emulsi dan tingkat  kestabilan  emulsi (McClements  dan  Rao, 2011).  Semakin  lama  waktu  pengadukan  dan meningkatnya kecepatan pengadukan dapat menurunkan viskositas dari emulsi namun juga dapat memperlama  waktu  pemisahaan  dari  emulsi  miyak dalam  air  (Tri,2008),  dari  penilitian  didapatkan kecepatan dan lama waktu terbaik adalah pada waktu 7 menit dengan kecepatan 6000 rpm.
Pengadukkan  dapat  memperluas  bidang  kontak dengan meningkatnya kecepatan pengadukan sehingga  meningkatkan  homogenitas  dari  suatu campuran  (Barkat,2013).  Pengadukan  atau  agitasi adalah suatu proses yang menunjukkan gerakan yang terinduksi    pada  suatu  bahan  atau  campuran  dimana proses  agitasi  akan  membentuk  pola  sirkulasi (Wilda,2011).  pola  sirkulasi    berpengaruh  terhadap proses homogenisasi.
Gambar  1. Penampakan  emulsi  minyak  air  (a)  3 menit, 2000 rpm (b) 3 menit 6000 rpm dan 4000 rpm
Kecepatan pengadukan akan memperkecil viskositas  dari  emulsi  yang  terbentuk  Pengadukan memiliki  kemampuan  untuk  menurunkan  tegangan antar  muka  akan  memperluas  permukaan  globul  (Di, 2011).
Kecepatan  pengadukan  selain  dapat  memperkecil ukuran  partikel  secara  tidak  langsung  dapat menaikkan temperatur hal ini dapat dilihat dari Grafik 2..  yang  menunjukkan  kecepatan  putaran  dapat menaikkan  temperature  dari  campuran  minyak  dan air.
Leung et al . (2010) menyatakan bahwa peningkatan    suhu  reaksi  dapat  menurunkan viskositas  minyak  hal  ini  dapat    mengakibatkan meningkatnya  laju  reaksi,  yang  berdampak  pada naiknya suhu reaksi yang diakibatkan oleh meningkatnya    jumlah  tumbukkan  antar  partikel. Kenaikan suhu yang terjadi yang diakibatkan kenaikan kecepatan  pengadukan  dan  lama  pengadukan  dimana molekul-molekul  cairan  bergerak  sehingga  gaya interaksi  antar  molekul  melemah,  dengan  demikian viskositas  cairan  mengalami  penurunan  dengan kenaikan  temperatur    dapat  dilihat  pada  Grafik  1. Terlihat suhu berpengaruh dalam penurunan viskositas,  yang  artinya  terjadi  penurunan    tegangan antar  muka.  Hal    ini  sesuai  dengan  penelitian  Barkat, et.al. (2011).
Gambar  2. Penampakan  emulsi    dengan  pengadukan 6000 rpm selama 7 menit setelah  2 jam
Telah  dibuktikan  bahwa  penurunan    temperature dalam  pengadukan  dapat  menyebabkan  koagulasi partikel  yang  dapat  mengakibatkan  memburuknya
emulsi  (Gonglun  dan  Daniel,  2005)  Temperatur berpengaruh  terhadap  beberapa  parameter,  seperti tegangan  antarmuka  antara  dua  fase,  viskositas interfacial film, solubilitas, tekanan uap, viskositas fase cair,  dan  agitasi  thermal  dari  partikel  terdispersi (Galindo,  2011).  Menurut    Partal et  al .,  (1997) kenaikan  temperatur  dapat  mendestabilkan  emulsi minyak kasar, kenaikan temperatur akan menurunkan viskositas  emulsi,  sehingga  laju  tumbukan  antar droplet akan  meningkat  dan  perbedaan  densitas antara fase air dan minyak juga meningkat.
Grafik 1 . Hubungan antara  viskositas dan kecepatan dan waktu pengadukan
Grafik 2 .Hubungan antara temperatur kecepatan dan waktu pengadukan
Tabel 1 . Data waktu pemisahan terhadap berbagai variasi waktu dan lama pengadukan No Kecepatan pengadukan (rpm) Waktu pengadukan (menit) Waktu pemisahan Penampakan 1 2000 7 140 Putih susu dan keruh 2 4000 7 110 Putih susu dan keruh 3 6000 7 0 Tidak bercampur 4 2000 4 120 Putih susu dan keruh 5 4000 4 80 Putih susu dan keruh 6 6000 4 0 Tidak bercampur 7 2000 2 60 Putih susu dan keruh 8 4000 2 40 Putih susu dan keruh 9 6000 2 0 Tidak bercampur
Menurut  Hukum  Stoke  diketahui  bahwa  untuk memperlambat  proses  pemisahan  dapat  dilakukan dengan  cara,  menurunkan  perbedaan  densitas  antar fase menaikkan  viskositas dapat menurunkan droplet radius  (Molakhalili,2014).,  Penelitian  ini  didapatkan bahwa  kecepatan  pengadukan  dapat  menurunkan viskositas  yang  nantinya  dapat  menaikkan  droplet radius , semakin kecil viskositas semakin lama proses pemisahan,  namun  ini  bukan  berarti  bertentangan dengan hukum stoke.
Homogenisasi  minyak  biji  matahari  dan  air  pada penelitian  ini    lebih  kepada  kecepatan  pengadukan dapat  memperkecil  ukuran  partikel  sehingga  terjadi percepatan  penurunan  tegangan  antar  muka  yang diakibatkan menurunnya viskositas campuran  namun dengan  mengecilnya  viskositas  akan  meninggkatkan energy  bebas  yang  berdampak  pada  stabilitas  emulsi meskipun  dari  hasil  penelitian  menunjukkan  Lama dan waktu pengadukan memperlama waktu pemisahan antar fase dapat dilihat pada Tabel 1.
Semakin  kecil  viskositas  yang  dihasilkan  dari proses  pengadukan  dan  pembentukan  emulsi  minyak dan  air  dapat    meningkatkan  energy  bebas  sehingga system  menjadi tidak stabil hal ini dapat dilihat lama waktu pemisahan hingga mulainya terbentuk creaming terlama  pada  menit  ke  140  karenanya penelitian  lanjutan diperlukan  untuk  mencari surfaktan yang sesuai untuk meningkatkan kestabilan dari  emulsi  dan  menaikkan  viskositas  dari  campuran, untuk  system  tanpa  bantuan  surfaktan  maka kecepatan  pengadukan  masih  berpengaruh  baik terhadap  tingkat  stabilitas  emulsi  namun  dalam jangka  waktu  yang  singkat,  pada  penelitian  ini  tidak dilakukan penambahan surfaktan sebagai zat penstabil  emulsi,  sehingga  ini  akan  mempercepat kontak  antar  globul.  Sehingga  mempercepat  proses pemisahan (Valentine, 2013).
Semakin  lama  waktu  penyimpanan    emulsi  akan terbentuk creaming yang merupakan pemisahan antar fase  yang  disebabkan  oleh  gaya  grafitasi  dan  naiknya tegangan  permukaan  antara  fase  yang  menyebabkan terjadinya  pemisahan  antar  fase    hal  ini  dapat  dilihat pada  gambar  2  (Caserta  et  al.,  2006).  Waktu pembentukan  creaming  terlama  pada  penelitian  ini adalah  selama  140  menit  sementara waktu  yang dibutuhkan  untuk  membentuk  dua  lapisan  bening selama 48 jam.

## 4. KESIMPULAN
Hasil penelitian menunjukkan semakin lama waktu dan  cepat  pengadukan  akan  menurunkan  nilai viskositas  dan  menaikkan  bilangan  Reynold,  emulsi minyak  biji  matahari  dan  air  pada  kecepatan  6000 rpm  selama  7  menit  memiliki  lama  waktu  pemisahan terbaik selama140 menit sebelum membuat dua fase.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Ayu asmoro ningrum,faktor faktor yang mempengaruhi pembentukan emulsi di antaranya,suhu, waktu pengadukan dan kecepatan pengadukan,skripsi,  sarjana,  Universitas  Sanata dharma, Februari 2011.
Barkat  Ali  Khan,  Naveed  Akhtar,  Haji  Muhammad Shoaib  Khan,  Khalid  Waseem,  Tariq  Mahmood, Akhtar  Rasul,  Muhammad  Iqbal  and  Haroon  Khan Development,  characterization  and  antioxidant activity  of  polysorbate  based  O/W  emulsion containing  polyphenols  derived  from  Hippophae rhamnoides  and  Cassia  fistula.  Brazilian  jurnal  of Pharmaceutical Sciences 2013, 49(4).
Barkat  Ali  Khan,  Naveed  Akhtar1,  Haji  Muhammad Shoaib Khan1, Khalid Waseem1, Tariq, Mahmood1, Akhtar  Rasul1,  Muhammad  Iqba1  and  Haroon Khan.  Basics  of  pharmaceutical  emulsions:  A review african Journal of Pharmacy and Pharmacology 2011, 5(25), 2715-2725.
Dewa  G  Katja  Kualitas  minyak  bunga  matahari komersial  dan  hasil  ekstraksi  biji  Bunga  Matahari (Helianthus  annuus  L.).  Jurnal  Ilmiah  Sains,  2012,, 12 (1).
Di  Scipio  S.,  Blanco  D.,  Diaz  A.,  Mireles  A.,  Murillo  A., Influence  of  egg  yolk/Tween60  surfactant  blends on  the  behavior  of  o/w  concentrated  emulsions, Chemical Engineering Transactions, 2012, 24, 577- 582.
DanielA.,  White,Ian.D.,Fisk,sakhunkun.,Makkhun  and David.A.G,In  vitro  assessment  of  the  Bioaccsibility of Tocopherol and Fatty acid From Sunflower seed Oil  Bodies,  Jagric  food  Chem,  2009,  57(13),  5720- 5726.
Edy  supriyo,  Pengaruh  konsentrasi  surfactant  pada formulasi propuxure 20 EC dan efektifitasny dalam membasmi aedes aegypti, Tesis,Master, Universitas Diponegoro, Juli, 2007.
Galindo-Alvarez  J.  G.,  Sadtler  V.,  Choplin  L.,  Salager  J.,
Viscous  Oil  Emulsification  by  Catastrophic  Phase Inversion:  Influence  of  Oil  Viscosity  and  Process Conditions,  Ind.  Eng.  Chem.  Res.,  2011,  50,  5575- 5583.
Gonglun  C,  Daniel  T.  An  Experimental  Study  of Stability  of  Oil-In-Water  Emulsion,  Fuel.  Proc. Technol., 2005,  86, 499-508.
Ian  Fisk,Psycochemical  Charactersation  Of  sunflower Seed  Oil  Bodies  Ex  Vivo,Tesis  ,Magister,University Of Notingham, March 2007.
Made  Arya  Nugraha  Inggris,I  Made  Supartha  Utama and  Gede  Arda,Pengaruh  Emulsi  Minyak  Wangi Sebagai  Pelapis  Pada  Buah  Tomat  (Lycopersion Esculentum  Mill)  Terhadap  Mutu  dan  massa simpannya, Unud Ejournal, 2013, 2(1), 16462.
Mollakhalili  Meybodi1,  M.A.  Mohammadifar2*,  A.R.
Naseri2.  Effective Factors on the Stability of Oil-in- Water Emulsion Based Beverage: A Review  Journal of  Food  Quality  and  Hazards  Control  2014,  1,  67- 71.
Rohdiyah,sulistyowati, Pengaruh ekstraksi minyak biji bunga matahari terhadap proses awal penyembuhan  luka.  Prosiding    Seminar  Nasional Biologi, universitas Negeri Solo, 2012 Surh  J.,  Decker  E.A.,  McClements  D.J.  Influence  of  pH and  pectin  type  on  properties  and  stability  of sodium-caseinate stabi-lized oil-in-water emulsions.  Food  Hydrocolloids,  2006,  20(1),  607- 618.
Setyaningrum Ariviani, Sri Raharjo, Sri Anggrahini, Sri Naruki  Formulation  and  Stability  of  O/W Microemulsion  by  Spontaneous  Emulsification Method Using VCO and Palm Oil as oil Phase: Effect of Surfactant Oil Ratio AGRITECH, 2015, 35(1).
Tri  novianty,  Pengaruh  formulasi  sediaan  losio terhadap efektfitas minyak buah merah tabir surya dibandingkan  terhadapa  sediaan  tabir  surya  yang mengandung oktinoksat, skripsi, sarjana, universitas idonesia, Desember 2008. Wilda nur puspita, Pengaruh agitasi mekanik terhadap presipitasi  CaCo3  pada  air  sadah,  skripsi,  sarjana,
Univeristas Indonesia, Juni, 2011.
Partal,  P.,Guerrero,  A.,  Berjano,  M.  and  Gallegos,  C. Influence  ofconcentration  and  temperature  on  the flow  behavior  of  oil-in-wateremulsions  stabilized by  sucrose  palmitate.  J.  Am.  Oil  Chemists’Society. 1997, 74 (10), 1203-1212.